国研院动物中心血栓芯片 获得CES 2025创新奖

光诱发血栓芯片（左）及光诱发小鼠脑中风模型（右）。血栓芯片：在雷射光刺激后，可在微流道中诱发血栓形成。此人类血栓模式可用于溶栓药功效测试，同时减量小鼠脑中风模式的使用。国研院动物中心

血栓是影响人类健康的重要风险因子，包括脑中风、心肌梗塞、肺栓塞、深层静脉血栓等多种急慢性病症，都和血栓有关。为了探索最适合的药物与治疗策略，过往是利用动物实验进行测试，但碍于血栓形成机制存在物种差异，测试结果有时并不理想。

国科会辖下国家实验研究院国家实验动物中心（国研院动物中心）开发「雷射诱导血栓形成芯片整合系统」，利用人类血管细胞及血液，于体外模拟血栓形成，创建局部血栓模型，用于药物功效及剂量之确认，可增加药物探索成功率，同时减少实验动物的使用。此项成果于1月5日（美西时间）在CES大展获得CES 2025创新奖。

「雷射诱导血栓形成芯片整合系统」系由国研院动物中心秦咸静主任、潘涵琦副研究员、国立台湾大学大应用力学研究所吴光钟特聘教授、沈弘俊教授、台北医学大学生物医学工程学系范育睿教授、国立东华大学生化暨分子医学科学系谢函芸助理教授及国研院王继广博士共同合作，目前已完成第一代雏型品开发，可利用雷射光在微流道内的任一位置诱导血栓形成，且可控制局部血栓大小，增加应用弹性。

目前团队已建立血栓形成、血栓消溶、血栓预防三项测试流程，可以运用人类的血管内皮细胞及血液检体测试药物作用机制，并预估适合的剂量，以了解药物的有效性。

由于血栓芯片无法看到血栓形成对于周边组织与系统的影响，因此在药物测试时，会搭配光诱发小鼠脑中风模式，进行周边组织伤害与修复、药物副作用等系统性评估，完备药物的安全性数据。此双轨模式能够大幅改善过往只运用小鼠做为测试标的，存在物种差异的不确定性；同时也改善只用离体模式无法了解用药安全及功效全貎的瓶颈，加速发展最适合的药物。

不同病患的血栓形成及药物溶栓效果会受到血管内皮细胞、凝血因子、血液及血管内皮细胞的健康状况影响，难以准确评估不同病患血栓形成及溶栓的效果。

利用人类细胞所建立的血栓芯片，可以在简单、快速的操作环境下，允许探索不同血流流速（模拟不同血管类型或栓塞程度）、不同的疾病血栓风险（例如模拟高血脂或高血糖等疾病）、不同的药物副作用（例如疫苗）对于血栓形成与消溶的影响。目前团队也已启动收集临床病患数据态样，发展个人化血栓风险评估系统。

国研院动物中心持续推动「人类离体测试芯片」+「动物疾病模式」双轨测试平台，期望能借此建构台湾临床前测试特色，增加临床前试验的转译成功率，加速新药发展。